Сталактиты и сталагмиты в пещере авшалом, израиль. Сталактиты
Сталактиты пещер всегда были интересны людям. Среди натечных сталактитовых образований выделяют гравитационные (тонкотрубчатые, конусообразные, пластинчатые, занавесообразные и др.) и аномальные (в основном геликтиты).
Особенно интересны тонкотрубчатые сталактиты , образующие иногда целые кальцитовые заросли.
Их формирование связано с выделением карбоната кальция или галита из инфильтрационных вод. Просочившись в пещеру и попав в новые термодинамические условия, инфильтрационные воды теряют часть углекислого газа. Это приводит к выделению из насыщенного раствора коллоидного карбоната кальция, который отлагается вдоль периметра падающей с потолка капли в виде тонкого валика. Постепенно наращиваясь, валики превращаются в цилиндр, образуя тонкотрубчатые, нередко прозрачные сталактиты. Внутренний диаметр трубчатых сталактитов составляет 3–4 мм, толщина стенок обычно не превышает 1–2 мм. В отдельных случаях они достигают 2–3 и даже 4,5 м длины.
Среди сталактитов наиболее распространены конусообразные сталактиты
Рост их определяется за счет вод, стекающих по тонкой полости, расположенной внутри сталактита, а также за счет поступления кальцитового материала по поверхности натека. Нередко внутренняя полость располагается эксцентрично. Из отверстия этих трубочек через каждые 2–3 мин. капает прозрачная вода. Размеры конусообразных сталактитов, располагающихся преимущественно вдоль трещин и хорошо их индицирующих, определяются условиями поступления карбоната кальция и величиной подземной полости. Обычно сталактиты не превышают 0,1–0,5 м длины и 0,05 м в диаметре. Иногда они могут достигать 2–3, даже 10 м длины () и 0,5 м в диаметре.
Интересны сферические (луковицеобразные) сталактиты , образующиеся в результате закупорки отверстия трубки. На поверхности сталактита возникают аберрационные утолщения и узорчатые наросты. Сферические сталактиты из-за вторичного растворения кальция водами, поступающими в пещеру, нередко пустотелы.
Анемолиты — изогнутые сталактиты
В некоторых пещерах, где наблюдается значительное движение воздуха, встречаются изогнутые сталактиты – анемолиты , ось которых отклонена от вертикали.
Образование анемолитов определяется испарением свисающих капель воды на подветренной стороне сталактита, что вызывает изгибание его в направлении движения воздушного потока. Угол изгиба у отдельных сталактитов может достигать 45°. Если направление движения воздуха периодически изменяется, то формируются зигзагообразные анемолиты .
Аналогичное происхождение со сталактитами имеют занавеси и драпировки, свисающие с потолка пещер. Они связаны с инфильтрационными водами, просачивающимися вдоль длинной трещины. Некоторые занавеси, состоящие из чистого кристаллического кальцита, совершенно прозрачны. В нижних частях их нередко располагаются сталактиты с тонкими трубочками, на концах которых висят капельки воды. Кальцитовые натеки могут иметь вид окаменевших водопадов. Один из таких водопадов отмечен в гроте Тбилиси Новоафонской (Анакопийской) пещеры. Высота его около 20 м, а ширина 15 м.
– это сложно построенные эксцентрические сталактиты, входящие в подгруппу аномальных сталактитовых образований. Они встречаются в различных частях карстовых пещер (на потолке, стенах, занавесях, сталактитах) и имеют самую разнообразную, нередко фантастическую форму: в виде изогнутой иглы, сложной спирали, скрученного эллипса, круга, треугольника и т. д. Игольчатые геликтиты достигают 30 мм в длину и 2– 3 мм в диаметре. Они представляют собой монокристалл, который в результате неравномерного роста меняет ориентацию в пространстве.
Встречаются также поликристаллы, вросшие один в другой. В разрезе игольчатых геликтитов, растущих в основном на стенах и потолке пещер, не прослеживается центральная полость. Они бесцветны или прозрачны, конец их заострен. Спиралеобразные геликтиты развиваются преимущественно на сталактитах, особенно тонкотрубчатых. Они состоят из множества кристаллов. Внутри этих геликтитов обнаруживается тонкий капилляр, через который раствор достигает внешнего края агрегата.
Образующиеся на концах геликтитов капельки воды, в отличие от трубчатых и конических сталактитов, длительное время (многие часы) не отрываются. Это определяет крайне медленный рост геликтитов. Большинство их относится к типу сложных образований, имеющих причудливо-замысловатую форму.
Сложнейший механизм возникновения геликтитов в настоящее время еще недостаточно изучен. Многие исследователи (Н.И. Кригер, Б. Жезе, Г. Триммель) формирование геликтитов связывают с закупоркой канала роста тонкотрубчатых и других сталактитов. Поступающая внутрь сталактита вода проникает в трещины между кристаллами и выходит на поверхность.
Так начинается рост геликтитов, обусловленный преобладанием капиллярных сил и сил кристаллизации над силой тяжести. Капиллярность является, повидимому, главным фактором образования сложных и спиралеобразных геликтитов, направление роста которых первоначально в значительной мере зависит от направления межкристаллических трещин.
Ф. Чера и Л. Муча (1961) экспериментальными физико-химическими исследованиями доказали возможность осаждения кальцита из воздуха пещер, что и вызывает образование геликтитов. Воздух с относительной влажностью 90–95%, перенасыщенный мельчайшими капельками воды с бикарбонатом кальция, оказывается аэрозолем. Выпадающие на уступы стен и кальцитовых образований капельки воды быстро испаряются, а карбонат кальция выпадает в виде осадка.
Наибольшая скорость роста кристалла кальцита идет вдоль главной оси, обусловливая формирование игольчатых геликтитов. Следовательно, в условиях, когда дисперсионной средой является вещество, находящееся в газообразном состоянии, геликтиты могут расти за счет диффузии растворенного вещества из окружающего их аэрозоля. Созданные таким путем («аэрозольный эффект») геликтиты получили название «пещерного инея».
Наряду с кольматажем питательного канала отдельных тонкотрубчатых сталактитов и «аэрозольного эффекта» на формирование геликтитов, по мнению некоторых исследователей, влияют также гидростатическое давление карстовых вод (Л. Якуч), особенности циркуляции воздуха (А. Вихман) и микроорганизмы. Эти положения, однако, недостаточно аргументированы и, как показали исследования последних лет, в значительной мере дискуссионны. Таким образом, морфологические и кристаллографические особенности эксцентричных натечных форм могут объясняться либо капиллярностью, либо влиянием аэрозоля, а также комбинацией этих двух факторов.
Как образуются карстовые пещеры? Сталактиты и сталагмиты — что это такое? Основная порода крымских гор — известняк. Пронизанные трещинами скалы легко вбирают влагу. Сквозь них протекает вглубь горы дождевая и талая вода с растворенным углекислым газом. Это очень слабая угольная кислота взаимодействует с известняком (карбонатом кальция) переводит его в растворимое состояние (гидрокарбонат кальция), долгими тысячелетиями промывает и протачивает себе русло. Так образуется растущая обводненная пещера. Со временем подземная река может найти новую трещину и спустится ещё на один, на два, на три, а то и на все шесть этажей, как в Кизил-Кобе (Красных пещерах). Нижние «мокрые» пещеры продолжают расти, верхние сохраняют принятую форму.
Этапы образования карстовых пещер
- Дождевая и талая вода просачивается по капиллярам сквозь почву с горными породами, вбирает в себя углекислый газ. Мелкие ручейки по трещинам собираются в подземную речку.
- Вода (слабая угольная кислота) продолжает промывать себе русло. Известняк переходит в растворимое состояние и вымывается из скал, делая воду жесткой.
- В середине пещеры вода уходит в трещину, начинает создавать себе другое русло. В покинутой пещере (уже свободной от реки) растут сталактиты.
- Река промывает совсем новое русло. В пещере вырастают большие сталактиты.
Как образуются сталактиты?
Со сводов пещер капает жесткая вода. Это и преобразованные в каменных породах осадки, которые просочились с поверхности земли сквозь «крышу», и собственный пещерный конденсат. На поверхности камня проходит обратная реакция. Растворенный в воде гидрокарбонат кальция снова превращается в карбонат, отдавая углекислый газ. В быту подобный процесс ведёт к появлению налёта на ванных, накипи в кастрюлях и радиаторах.
Вначале на скале появляется колечко, затем растущая трубочка. Пока отверстие не засорилось, вода капает из него, и постепенно вырастает острая прямая каменная сосулька — сталактит . Если водоток хороший, если нет соседних каплей, сталактит будет одиночным и может вырасти большим. Там, где столетиями идёт постоянный дождик, нарастает целый лес сталактитов, обычно разной длины и толщины, иногда и разной окраски. Если капель совсем мелкая, могут появиться густые заросли «соломки» длиной более метра и толщиной в несколько миллиметров, прозрачной, сияющей в свете фонаря, словно изысканная подземная люстра.
Что такое сезонные кольца сталактитов?
Внешне они похожи на годичные кольца древесины. По ним тоже можно определить возраст, погодные условия во времена, отдаленные от нас на тысячи и даже на миллионы лет. Для этого определяют изотопный и химический состав нужного «кольца». Важно не ошибиться, Ведь колец так много!
Современный ионный масс-спектрометр позволяет отбирать пробы из слоев толщиной в одну сотую миллиметра — это соответствует точности анализа в один год.
Долго ли растут сталактиты?
Скорость роста пещерных сталактитов бывает очень разной. Это зависит от количества и состава стекающей с «потолка» воды, от температуры и влажности воздуха в пещере. Трудно даже говорить о каких-то средних величинах. В одних пещерах метровые сталактиты вырастают за тысячу лет, в других — за пять тысяч лет. Но в любом случае обломанная «каменная сосулька» — невосполнимый ущерб природе. След морального преступления — вроде убийства животного ради забавы.
Сталагмиты, сталагнаты и другие натечные образования
Какой ещё формы бывают натёчные образования в пещерах? В том месте, куда падает капля, сначала появляется пятнышко, затем бугорок из нерастворимых солей (в основном всё того же углекислого кальция). Бугорок растёт, превращается в каменный пенек — иногда заострённый, но чаще плоский или закругленный беспорядочным разбрызгиванием жесткой воды. Так образуется сталагмит . Обычно он крупнее, толще и крепче сталактита, потому что вода стекает по его стенкам и весь освободившийся карбонат идёт на строительство. И ещё потому, что сталактит рано или поздно обрывается под собственной тяжестью, а сталагмит — никогда.
Если движение воды не нарушено, сталактит срастается со сталагмитом. Образуется прочнейшая подземная колонна — сталагнат. Отныне ей не угрожает уже ничто, кроме землетрясений, поэтому сталагнаты могут разрастаться до гигантских размеров.
Стекая по наклонным сводам пещеры, жесткая вода оставляет за собой не пятнышки, а полоски карбоната кальция. Эти полоски растут в толщину и со временем превращаются в тонкие плоские паруса . Они бывают ровными и волнистыми, как края скатерти, могут покрыть всю стену до земли, а могут остаться в форме чебуреков, образовав «карниз» или «люстру», и дальше расти уже как обычные сталактиты. Всё зависит от движения прихотливой, своенравной, «ленивой» водяной капли, которая всегда выбирает себе путь самый лёгкий и самый выгодный. Обычно гребешки позванивают, если постучать по ним палочкой, поэтому обросшие гребешками стены называют ксилофонами или органами .
Самые интересные и необычные из карстовых натёков — геликтиты , или эксцентрики . Начиная расти как сталактиты, они странно и причудливо изгибаются. Иногда это бывают сталактиты второго порядка, они вырастают как ветви на стволе дерева. Почему же сталактиты начинают расти в стороны, словно друзы кристаллов, или даже закручиваются в спираль, превращаясь в геликтиты? Наука не даёт точного ответа. Механика и химизм роста геликтитов — явления пограничные между двумя формами: натёчной и кристаллической. Найдены геликтиты в пещерах «200 лет Симферополю», Нижний Баир.
Геликтиты образуются в местах, где воздух неподвижен; там переходит в твёрдое состояние всё тот же гидрокарбонат кальция, растворенный не в капающей со сводов воде, а во влаге воздуха.
Подземные водопады тоже оставляют после себя следы известняка. Он нарастает плотным природным слоем и останется украшением на десятки и сотни тысяч лет. Даже после того, как непутевая речка покинет верхние этажи пещеры, мы видим застывшие каменные водопады …
Капели и ручейки натекают в ванночки, по краям которых нарастает известняковый валик — гуровая плотина . В гуровых ванночках идёт своя жизнь: растут каменные «кувшинки» и «лотосы» с округлыми «бутонами» и лежащими в воде плоскими «листьями».
В некоторых ванночках созревает пещерный жемчуг . Это не драгоценный камень, но состав морских и пещерных жемчужин один и тот же. Принято считать, что упавшая в ванночку песчинка вращается водным потоком и постепенно обволакивается известняком (который в чистом виде прозрачен, как стекло). Но жемчужины образуются и в совсем тихих заводях…
Влажную, мягкую, бесформенную массу белого цвета, иногда с голубоватым оттенком, назвали лунным молоком . Это всё тот же углекислый кальций. Лунное молоко по-своему украшает пещеры, а высохшее, оно рассыпается при нажиме в тонкий порошок. Как образуется лунное молоко, истинная тайна карстовых пещер, — о том высказывают лишь маловразумительные предположения. Ничто в природе, кроме кальцита, не существует в таком состоянии. Лунное молоко бывает сухим и мокрым, жидким и плотным, вязким и текучим. В действительности это вещество ни твёрдое, ни жидкое, оно вообще непонятно какое… Ученые обходят эту тему, оставляя любителям экзотики чистое поле для размышлений и фантазии.
Арагонитовые кристаллы
Когда уходит вода, рост пещеры прекращается, но её внутреннее убранство продолжает обогащаться новыми украшениями. Влажность воздуха в глубоких каменных полостях приближается к 100%. Водяные пары насыщены ионами гидрокарбоната кальция, и на камнях (чаще вдоль трещин) вырастают кристаллы.
Причудливость, прихотливость фигур аэрозольной кристаллизации несравнима ни с какими натеками: созданные по законам микромира, они зависят от состава и концентрации ионов, от путей перемещения молекул воды, от правил построения кристаллических решеток со всеми их дополнениями и отклонениями. Арагонит — это твёрдая разновидность кальцита. Он образуется при достаточно низких температурах, чаще всего под землёй — в пещерах, рудных месторождениях, в холодных источниках.
В пещерах можно обнаружить мельчайшие кристаллы арагонита. Когда их много, они светятся в луче фонаря, словно небесные звёздочки. Иногда нарастают крупные остроугольные кристаллы, а рядом — мелкие, собранные в «веточки», в «пушинки», в «снежинки». Это могут быть остроиглые «ёжики», различных оттенков «процветшие» сталактиты, отдельные и собранные в соцветия «пещерные цветы» разной окраски и невообразимой формы.
Самые интересные и разнообразные подземные украшения вырастают в результате комбинированного действия жидкой воды и насыщенного ионами аэрозоля. Изящные антропоморфные статуэтки, зверушки, «волосатые Аго», «медузы» с бахромой «щупалец» по краям, «актинии»… Словом, готовь фотоаппарат, раскрывай блокнот, фантазируй! Но всё будет бедно, всё не то: мы простые смертные, а пещеры созданы её величеством Природой. Неравноценно.
Природа не перестает нас удивлять, в мире есть столько необычных и интересных вещей, что, увидев их, человек замирает от восторга. Объездить всю планету и осмотреть все достопримечательности, узнать обо всех видах растений и животных практически невозможно, но все же некоторые природные памятники встречаются во многих странах, что позволяет большому числу людей с ними познакомиться.
К необычайным творениям природы можно отнести сталактиты и сталагмиты. есть во многих государствах, поэтому любознательные туристы без труда смогут удовлетворить свое любопытство и осмотреть их изнутри. Не стоит ехать за тридевять земель, поскольку такое чудо имеется в России, Украине, восхитительной красоты сталактиты и сталагмиты находятся в Израиле, Китае, Словакии.
Их размер и форма зависит от величины пещеры и ее местонахождения. Многих интересует вопрос, чем отличаются сталактиты и сталагмиты. Стоит отметить, что те и другие образуются из кальция и других минералов. Даже в самых высоких каменистых пещерах есть небольшие щели, через которые внутрь проникает вода. Поскольку нужно пройти очень долгий путь, пока удастся попасть в пещеру, то на своем пути они вымывают имеющиеся залежи минералов. Вода никогда не бежит ручейком: поскольку отверстие слишком маленькое, она поступает небольшими капельками.
Сталактиты в переводе с греческого языка обозначают «натекший по капле». Это не что иное, как хемогенные отложения в карстовых пещерах. Они бывают разного типа и вида, в основном это сосульки, гребенки, соломинки и бахрома. Сталагмит в переводе с греческого языка обозначает «капля», это минеральные наросты на земле, поднимающиеся со временем в виде конусов или столбов. Они могут быть известняковыми, соляными или гипсовыми. Основное отличие между этими двумя наростами заключается в том, что сталактиты растут с потолка, а сталагмиты со дна пещеры.
Сталактиты и сталагмиты в некоторых случаях могут соединиться, превратившись в колонну, называемую сталагнатом. На это могут понадобиться тысячи, а то и миллионы лет, ведь эти огромные глыбы вырастают из миллиардов маленьких капелек. Быстрее всего этот процесс проходит в невысоких пещерах. Там бывает невозможно пройти из-за густо наставленных столбов.
Карстовые пещеры считаются любимым местом посещения для туристов. Людям интересно посмотреть на сталактиты и сталагмиты, сфотографироваться рядом с ними, дотронуться до них рукой. Находясь рядом с этим чудом природы, понимаешь, что оно существовало еще сотни тысяч или миллионы лет тому назад и сохранилось до наших дней. На Кубе в пещере Лас Вильяс был обнаружен самый высокий сталагмит на планете, его высота достигает 63 м. Самым большим сталактитом считается каменная сосулька, свисающая в Груга-до-Жанелао в Бразилии, его высота равна 32 м. В Европе также есть свои великаны, так, в Словакии в пещере Бузго найден сталагмит высотой 35,6 м.
Сталактиты и сталагмиты имеют одно происхождение, хоть и выглядят по-разному. Первые более тонкие и изящные, а вторые - толстые и широкие.
Пещера Авшалом
, расположенная на западных склонах Иудейских гор в Израиле
, - это настоящий природный музей (площадью более 5000 квадратных метров), в котором в качестве экспонатов на всеобщее обозрение "выставлены" многочисленные сталактиты и сталагмиты
. Эти наросты достигают порядка 4 м вдлину и напоминают диковинные предметы: огромные отрезы ткани, коралловые рифы или виноградные гроздья…Специальное освещение, установленное в пещере, еще более усиливает мистический эффект, так что Авшалом вполне походит на готовые декорации для какого-нибудь фильма ужасов.
Напомним, что сталактиты и сталагмиты формируются из воды, которая смешивается с известняком и стекает с потолка пещеры. В течение сотен тысяч лет капли минерализованной воды застывают на полу и на потолке, постепенно образуя высокие колонны и свисающие наросты.
Пещера Авшалом была обнаружена случайно в мае 1968 г. во время работ по добыче строительного щебня. После очередного взрыва рабочие увидели вход в пещеру. Первое впечатление было фантастическим: пещера переливалась всеми цветами радуги, будто была усыпана горами алмазов. Уже позже, спустившись, первооткрыватели увидели, что на солнце блестела вода, которая стекала по сталактитам.
Изучением пещеры занялись геологи и выяснили, что она образовалась около 25 миллионов лет назад, когда горная гряда Иудейских Холмов поднимались над поверхностью воды. Тысячелетиями вода, насыщенная углекислым газом, просачивалась через трещины и сквозь слой почвы, что и сформировало «убранство» карстовой пещеры. В настоящее время в пещере круглый год поддерживается постоянная температура (+22 С) и высокая влажность (92 -100%), что обеспечивает непрерывный рост сталактитов и сталагмитов.
Названа пещера в честь израильского солдата, Avshalom Shoham, погибшего во время войны на истощение (1967-1970 гг.). После того, как пещера была открыта, еще несколько лет сохранялась тайна о ее существовании, поскольку правительство опасалось, что нерадивые туристы попросту сломают ту красоту, которая тысячелетиями создавалась природой. Авшалом стала доступна для посетителей лишь в 1975 г., с тех пор туристы со всего мира съезжаются, чтобы посмотреть на это природное чудо.
Гуляева Милёна Николаевна ученица 2 «В» класса МАОУ Домодедовской СОШ №2 Кл. руководитель Пономаренко И. Ю.
Цели проекта"Сталактиты и сталагмиты":
1. Узнать, что такое сталактиты и сталагмиты.
2. Изучить процесс появление сталактитов и сталагмитов.
3. Провести эксперимент по созданию сталактитов в домашних условиях.
Скачать:
Предварительный просмотр:
1 слайд
Проект на тему «Сталактиты и сталагмиты».
Подготовила ученица 2 «В» класса Гуляева Милёна Николаевна.
2 слайд
Цель проекта:
1. Узнать, что такое сталактиты и сталагмиты.
2. Изучить процесс появление сталактитов и сталагмитов.
3. Провести эксперимент по созданию сталактитов в домашних
Условиях.
3 слайд
Введение
В один прекрасный зимний день я наткнулась на заметку о Никитских пещерах, расположенных в окрестностях моего родного города Домодедово.
4 слайд
Мне стало интересно, что же в них находится? Я решила узнать об этом у сестры. Она сказала что какие-то сталактиты и я ничего не поняла. Открываю энциклопедию, а там...
Целый новый мир, мир подземной природы! И самым красивым явлением пещер мне показались те самые сталактиты. Насколько же прекрасны и причудливы их формы и размеры. А давайте я теперь расскажу это вам!
6 слайд
Давайте разберемся как сталактиты и сталагмиты появляются. И сталактиты и сталактиты растут очень медленно - сотни и тысячи лет.
7 слайд
Если пещера не очень высокая то сталактит и сталагмит срастаются и получается сталагнат. Сталактит - растёт сверху Сталагмит -растёт снизу Сталагнат сросшиеся сосульки сталактита и сталагмита.
8 слайд
Слово сталактит с греческого переводится как «натёкший по капле».
9 слайд
Сталактиты возникают в результате процесса, который называют карст (карстовый процесс).Вода, насыщенная известняком, по мельчайшим трещинкам добирается до потолка уже созданной пещеры и повисает на нём. Дело в том что даже самые высокие каменные горы не являются сплошным монолитом в них есть микротрещены через которые вода просачивается с поверхности горы в пещеры.
10 слайд
Как я поняла сталактиты могут состоять из разных веществ,но главным создателем является вода именно она растворяет соли минералов, известняк и каменные породы. Сталактиты могут образоваться из многих растворимых веществ но самые распространенные это:
1.Кальцитовые (известняковые) сталактиты.
2. Гипсовые сталактиты.
3. Соляные сталактиты.
4.Ледяные сталактиты.
11 слайд
Среди множества сталактитов и сталагмитов есть необыкновенные - они имеют собственные имена, например: «Ведьмин палец», пещера «Сорек», пещера «Нежная».
12 слайд
Читая детскую энциклопедию, я увидела опыт по выращиванию сталактитов и решила повторить его самостоятельно. Все этапы данного опыта были документально зафиксированы.
13слайд
Цели эксперимента: провести опыт по выращиванию сталактита в домашних условиях; зафиксировать этапы проведения эксперимента; сделать вывод на основании полученных материалов.
14 слайд
Сначала делаю насыщенный раствор соды.
Затем заливаю его в банки, соединённые шерстяной нитью.
15слайд
День за днём я следила за ростом «домашних» сталактитов и фиксировала их
Величину. Вот что у меня получилось!
16 слайд
Вывод
После эксперимента я поняла, что сталактиты растут долго, но выращивать
«домашние» сталактиты можно! Это очень интересно и познавательно.
17 слайд
Подведение итогов.
В ходе исследования данной темы я:
- Изучила историю таких явлений природы как сталактиты и сталагмиты.
- Узнала очень много новых и интересных фактов о пещерах.
- Провела увлекательный эксперимент по выращиванию сталактитов в искусственно созданных условиях.
- Подготовила красочную презентацию для тех, кто интересуется прекрасным и удивительным миром природы!
Спасибо за внимание!!!
